10KWh锂电池直流微网平台项目技术方案

- 1 -10KW1h 锂电池直流微网平台项目技术方案2015 年 8 月- 2 -总 目 录1 概述2 技术方案介绍3 其他要求4 设备、技术文件和图纸交付、安装调试进度5 技术服务- 3 - 1 概述微网是新能源实验室的重要组成部分，也是实验室开展新能源发电技术、能源存储和转换技术、微网控制保护技术的试验研究平台和载体。新能源微网目前主要包括以下几个部分，双向逆变器（PCS）、磷酸铁锂电池、电池管理系统 (BMS)、后台监控、电池柜、控制柜、电池和管理系统安装和调试。整个系统安全、可靠，储能部分是后台的一个子系统，在后台系统的指令下储能系统能很好的实现对电池的管理，包括电池的电压、电流、温度采集、容量诊断SOC、电池健康状况预估SOH、电池的均衡等工作，同时能将电池的各种状态、报警等信息及时上传给后台，系统具有开展科学实验的功效，可向公众展示并宣传利用新能源资源的效果。2 技术方案介绍上海电器科学研究院企业内要设计一款直流微网实验平台，要求存储能量10KWh；工作额定电压是 220V，电压范围 185V-260V，系统设计总容量： 12.3KWh；储能系统包括储能磷酸铁锂电池、电池管理系统（BMS）、和储能电池屏柜。1、储能电池根据系统要求可配置满足需求的锂电池型号、数量、成组方式等。使用时需遵守浅充浅放的原则，以有效延长电池的使用寿命，设计时配置一定的能量冗余度。2、储能电池柜储能电池柜用于存放电池和电池管理系统、规范电线电缆排布、保护设备等。采用模块化分组分层设计，使储能电池系统美观可靠。3、电池管理系统电池管理系统能够完成以下功能，有助于提高电池组的使用寿命：电池电压、电流和温度监控，避免过充、过放、过压、欠压、过温等问题的发生；能量均衡管理，克服电池间的一致性差异，延长电池组使用寿命，提高电池组最大可充电和可放电容量。本方案从锂电池储能系统所有设备的组成、安装、设备调试、系统调试等进行介绍和说明。- 4 - 锂电池储能系统配有电池管理系统BMS并与微网监控保护系统协调、配合，接受微网监控系统的运行调度。电池管理系统对储能系统进行电池层的监控和管理，完成对储能电池的电压、 电流、电池环境温度、SOC/SOH参数的实时监控和计算，并将数据上传至微网监控系统，具备电池运行工况的实时监控和紧急情况的报警和保护功能；锂电池储能系统中储能电池、电池管理系统（BMS）等主要设备以及设备的主要元器件模块化；2.1 微网储能部分介绍2.1.1 微网系统架构锂电池储能系统是微网系统的一部分，它由磷酸铁锂电池、总控制器单元（ESMU）、锂电池管理系统单元（ ESBMS）、系统组端控制和管理单元（ESGU）组成。微网试验平台项目是10KW1 小时，即 10KWH ，考虑储能电池损耗及直流侧损耗，系统需要配置12KW1 小时容量，系统方案组成如下：由一组 10KW1h 的电池接入一台 10KW 的 DC/DC，采用单体 3.2V55Ah 的锂电池 70 节串联；系统直流侧容量为70? 3.2V? 55Ah =12.3Kwh；电池组实际应用电压范围： 70 节? 2.7=189V，70 节? 3.65V=255V；符合 DC/DC 220V 的要求。储能系统主要由三个部分组成，磷酸铁锂电池作为储能单元，采用带主动无损均衡的 BMS 电池管理系统（均衡电流2A）、采用专业 DC/DC 作为转换单元；1、锂电池储能系统接入母线，电网根据峰谷特性，在谷段对电池进行充电，将多余电能储存起来，在峰段将能量回馈给电网；2、风光发电系统可以根据微网系统控制选择接入母线；接入母线时，可以将风光能量储存起来，真正实现了?负荷调节、配合新能源接入、弥补线损、功率补偿、提高电能质量，也可以实现孤网运行功能；3、电池管理系统 BMS 通过网络将电池信息上传给后台，并接受后台的指令实现对电池的一些操作。 BMS 主控单元 ESMU（DJX）和 BMS 采集均衡单元（ESBMM ）之间通过 RS485 或 CAN 通信。 ESBMM 实现对电池信息的实时采集和运算， 并将信息上传给 ESMU（DJX）统一管理，由 ESMU（DJX）实现对后台的数据传输和对整个BMS 的控制。4、磷酸铁锂电池组充电结束处于备用状态，可由后台统一控制回馈电网。- 5 - 5、DC/DC 电压范围 DC185V~...